1-液压技术4.doc

教　　案　　用　　纸 学 科 液压 技术 1——3 液体的力学基础 审　批　签　字 授 课 时 数 2 授课方法 讲授 教具 授 课 时 间 授课班级 教 学 目 的 掌握静力学基本方程、压力表达式和结论 液体动力学基本概念及动力学三大方程 教 学 重 点 和 难 点 掌握静力学基本方程、液体动力学基本概念及动力学三大方程 复 习 提 问 静压力及其性质、静力学基本方程、压力的表示方法 教 学 内 容 、 方 法 和 过 程 附 记 4.静压传递原理 置于密闭容器中的液体，其外加压力P0发生变化时，只要液体仍然保持原来的静止状态不变，液体中任一点的压力都将发生同样大小的变化。 帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。 讲解应用实例引出： 液压千斤顶工作原理 利用较小的主动力，举起大的负载。 液压系统中的压力是由外界负载决定的 并随负载的变化而变化p F/A F 0 p 0 F↑ p↑ F↓ p↓ 结论：液压系统的工作压力取决于负载， 并且 随着负载的变化而变化。 5.静止液体对固体表面的作用力 a . 作用在平面上的总作用力 F p·A 如：液压缸，若设活塞直径为D,则 F p·A p·πD2/4 b.作用在曲面上的总作用力 Fx p·Ax 结论：曲面在某一方向上所受的作用力， 等于液体压力与曲面在该方向的垂直投影积之乘积。 二、液体的动力学基础 1.基本概念 理想液体：既无粘性又不可压缩的液体 实际液体：既有粘性又可压缩的液体 稳定液体：流动液体中任一点的压力、速度和密度都不随时间的变化而变化.q 平均流速：即假设通流截面上各点的流速均匀分布，液体以此流速流过通流截面的流量等于实际流速流过通流截面的流量。 v q实/A 结论：液压缸的运动速度取决于进入液压 缸的流量，并且随着流量的变化而 变化。 2连续性方程 连续性原理—理想液体在管道中稳定流动时，根据质量守恒定律， 液体在管道内既不能增多也不能减少，因此单位时间内流入液体的质量应恒等于流出液体的质量。不可压缩液体坐稳定流动时的连续性方程： v1A1 v 2A2 q 应用条件： a 液体必须是不可压缩的液体 b 液体必须作稳定流动 c 适用于任何液体，与黏度无关 3.伯努利方程 理想液体的伯努利方程 p1/ρg + v12 / 2g + Z1 p2/ρg +v22/2g + Z2 p1/ρg + v12 / 2g + Z1 常数 伯努利方程的物理意义：在密闭管道内作恒定流动的理想液体具有三种形式的能量，即压力能、动能和势能。在流动过程中，三种能量之间可以互相转化，但各个过流断面上三种能量之和恒为定值。 假设管道水平放置 即Z1 Z2各截面上的势能都相等 p1/ρg + v12 / 2g p2/ρg +v22/2g 表明：液体的流速越高，压力就越低。在管道较细处，其截面积小，流速较高，压力较低。管道粗的地方，其截面积大，流速小，压力较大。 4.动量方程 主要用来计算流动液体作用在固体壁面上的力时，应用动量方程比较方便。 动量定理：作用在物体上的外力等于物体单位时间内动量的变化量。 对于作稳定流动的液体，若同时忽略其可压缩性 ∑F ρq v2 - v1 v2、v1 液体在前后两个通流截面上的平均流速 小结：液体动力学基本概念及动力学三大方程 作业：习题册